×
Traktatov.net » Схемотехника аналоговых электронных устройств » Читать онлайн
Страница 15 из 65 Настройки

Рисунок 2.36. Усилительный каскад с ОС




Рисунок 2.37. Схемы каскада с ОС для СЧ, ВЧ и НЧ


Каскад с ОС называют еще "истоковым повторителем" или "повторителем напряжения, т.к., аналогично каскаду с ОК, можно показать, что коэффициент передачи по напряжению этого каскада меньше единицы, и что каскад с ОС не инвертирует фазу входного сигнала.

Графический анализ работы усилительного каскада с ОС проводится как для ОЭ (см. раздел 2.5).

Для расчета параметров каскада с ОС по переменному току используем методику раздела 2.3, а ПТ представлять моделью предложенной в разделе 2.4.2.

 Проведя анализ, получим для области СЧ:

,

где R>эквRR, F = 1 + S>0R>экв — глубина ООС;

R>вхR,

R>вых RR>вых T,

где R>вых T — выходное сопротивление собственно транзистора, R>вых T ≈ 1/S>0.

В целом

R>вых T ≈ 1/S>0,

потому, что, как правило, R >> 1/S>0.

В области ВЧполучим:

где τ  — постоянная времени каскада в области ВЧ, определяемая аналогично ОИ;

Y>вх ≈ 1/R + jωC>вх дин,

где C>вх дин = C>зи + C·(K>0 + 1);

Выражения для относительного коэффициента передачи Y и коэффициента частотных искажений M и соотношения для построения АЧХ и ФЧХ каскада с ОК аналогичны приведенным в разделе 2.5 для каскада с ОЭ.

В области НЧполучим:

K = K>0/(1 + 1/jωτ),

где τ — постоянная времени разделительной цепи в области НЧ. далее все так же, как для каскада с ОИ.

Усилительный каскад с ОЗ (рисунок 2.38) на практике используется редко, поэтому отдельно рассматриваться не будет. Отметим только, входное сопротивление каскада определяется аналогично выходному для истокового повторителя (≈1/S>0), а остальные параметры — аналогично ОИ.

Рисунок 2.38. Усилительный каскад с ОЭ


Характеристики ПТ при различных схемах включения приведены в таблице 2.2.


Таблица 2.2

Характеристики ПТ при различных схемах включения

ПараметрСхема
ОИОЗОС
R>вхЕдиницы МОмЕдиницы, десятки ОмЕдиницы МОм
R>выхЕдиницы кОмЕдиницы кОмЕдиницы, десятки Ом
K>U>>1>>1<1
KI≅1

2.12. Временные характеристики усилительных каскадов 

2.12.1. Метод анализа импульсных искажений

Рассмотренные усилительные каскады могут быть использованы для усиления импульсных сигналов. Для оценки искажений формы усиливаемых импульсных сигналов необходимо рассмотреть переходные процессы в усилительных каскадах. При анализе переходных процессов будем считать каскады линейными, т.е. амплитуда сигналов в них существенно меньше постоянных составляющих токов и напряжений в рабочей точке. В этом случае наиболее удобным методом анализа является преобразование Лапласа (операторный метод).

Временной процесс в электрической цепи описывается системой интегро-дифференциальных уравнений (СИДУ). Применяя прямое преобразование Лапласа (ППЛ), приводят СИДУ к системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ), которая просто решается относительно некоторой промежуточной функции, по которой с помощью обратного преобразования Лапласа (ОПЛ) находится решение для исходной СИДУ.

ППЛ функции вещественного переменного f(t) ("оригинала") служит для нахождения преобразованной функции f(p) ("изображения") и определяется соотношением:

ОПЛ определяется формулой: